1. 개요2. 목록
2.1. David Griffiths. (2012). Introduction to Electrodynamics Fourth Edition. Pearson.2.2. Edward Purcell, David Morin. (2013). Electricity and Magnetism Third Edition.
Cambridge University Press.2.3.
Richard Feynman, et al. (2013). The Feynman Lectures of Physics, Volume II.2.4. David Cheng, 이택경 등역. (2013). Cheng의 전자기학. 성진미디어.2.5. William Hayt, John Buck. (2018). Engineering Electromagnetics Ninth Edition. Mc-Graw Hill Education.2.6. 김세윤. (2020). 전자기학 제3판. 퍼스트북.2.7. Fawwaz Ulaby, Umberto Ravaioli. (2014). Fundamentals of Applied Electromagnetics Seventh Edition. Pearson.2.8. Matthew Sadiku. (2018). Elements of Electromagnetics Seventh Edition. Oxford University Press.2.9. John Reitz, et al. (2008). Foundations of Electromagnetic Theory Fourth Edition. Pearson/Addison-Wesley.2.10. Roald K. Wangsness (2007). Electromagnetic Fields, Second Edition Wiley.2.11. David Jackson. (1998). Classical Electrodynamics Third Edition. Wiley.2.12. Andrew Zangwill. (2013). Modern Electrodynamics First Edition.
Cambridge University Press.2.13. Julian Schwinger, et al. (1998). Classical Electrodynamics First Edition. Avalon Publishing.2.14. Constantine Balanis. (2012). Advanced Engineering Electromagnetics Second Edition. Wiley.2.15. Edward J. Rothwell, Michael J. Cloud(2018). Electromagnetics Third Edition. CRC Press2.16. William R. Smythe. Static and Dynamic Electricity. CRC Press
3. 기타 목록1. 개요
전자기학에 대한 전공서적을 정리한 문서이다.주관적인 주장이므로 맹신은 금물이며 참고하는 정도로 봐주면 좋다.
2. 목록
2.1. David Griffiths. (2012). Introduction to Electrodynamics Fourth Edition. Pearson.
ISBN-13: 978-0-321-85656-2. 원서 보기 번역본 보기
물리학과 학부 전자기학 대표 교재. 다루는 내용이나 설명 방식이 광범위하고 무난하며 원서의 경우 저자의 뛰어난 필력을 느껴 볼 수 있다. 첫 단원에서 전자기학이 아니라 벡터 미적분 같은 수학적 기초를 다룬다는 것이 특징이자 장점이다.[1] 설명이 친절하여 수리물리학/공업수학과 일반물리학을 이수하였다면 독학도 가능해 보인다. 보통 물리학과 2학년 때 한 책을 두 학기에 걸쳐 배우는 편이다. 다른 책들과는 달리 연습문제가 각 소단원마다 배치되어 있고 그 갯수도 적어서 부담이 적고 핵심적인 문제만 골라서 풀고 싶을 때 좋다.
2.2. Edward Purcell, David Morin. (2013). Electricity and Magnetism Third Edition. Cambridge University Press.
ISBN-13: 978-1-107-01402-2. 원서 보기Griffiths에 버금가는 위상을 가진 책으로, 주로 물리학과에서 사용하나 공대생들이 보기에도 정말 좋은 책이다. 그림이 많고 본문에서 수학적 기교보다 물리적 의미에 집중하는 편이다. NMR 연구로 노벨 물리학상을 수상한 저자의 통찰력이 엿보인다. 참고로 이 책은 Berkeley Physics Course[2] 시리즈 중 두 번째이다. 3판은 Purcell의 사망 이후 그의 제자이자 현재 하버드대 물리학과 교수인 Morin이 썼는데, 그래서 Morin 특유의 집필 방식이자 이 책의 최대 장점이 잘 드러난다.[3] 그것은 바로 연습문제가 엄청나게 다양하고 많다는 것. 문제집이나 문제은행으로 써도 될 정도로 문제의 유형과 난이도가 다양하다.[4] 또한 절반 가량의 문제는 책에 자세한 해설이 존재하고 나머지 절반도 인터넷에서 해답 구하는 게 쉽다는 것도 장점이다. 난도 측면에서 Griffiths보다 하위로 취급하는 사람들도 있는데, 그건 어디까지나 본문 이야기이다. 저자가 원래 본문에 있었어야 할 내용도 다 연습문제에 때려넣는 경우가 많기 때문에 이런 평가가 나온 것으로 보인다. 다르게 말하면 이 책은 사서 연습문제 안 풀어 보면 돈 낭비라고 할 수 있겠다.
2.3. Richard Feynman, et al. (2013). The Feynman Lectures of Physics, Volume II.
칼텍 사이트에 무료 공개된 원서 보기 번역본 보기(' 파인만의 물리학 강의' 2권)
노벨 물리학상 수상자이자 20세기의 가장 위대한 물리학자로 꼽히는
리처드 파인만이 칼텍에서 강의했던 것을 녹음한 것을 바탕으로 쓴 책이다. 강의록이기에 연습문제가 없고 구어체로 쓰여져 있다. 주로 고전역학을 다룬 1권, 양자역학을 다룬 3권과 마찬가지로 책 구성과 내용이 엄청나게 특이하다. 파인만 특유의 독특하고 창의적인 관점에서 쓰여진 이 책을 읽어 나간다면 전자기학에 대한 한층 넓은 시야를 가질 수 있을 것이다. 하지만 처음 배우는 사람이 교과서로 사용하기에는 부적합할 수 있고, 이미 전자기학을 알고 있는 사람들이 음미하며 읽기에 좋아 보인다.
2.4. David Cheng, 이택경 등역. (2013). Cheng의 전자기학. 성진미디어.
ISBN-13: 9788998308001. 번역본 보기
전기전자공학과 학부 전자기학 대표 교재. 원서는 Field and Wave Electromagnetics 이며 특이하게도 1989년에 2판이 출판된 이후 업데이트가 되고 있지 않음에도 불구하고 국내에서는 인기가 높고, 비교적 최근인 2013년에 번역본도 나왔다. 2020년 10월 10일 구글 학술 검색 기준 3485회 인용되었다. 벡터해석(vector analysis, vector calculus[5]) 부분이 다른 책에 비해 체계적이고 원론적으로 자세하게 적혀있는 것이 특징이다.[6][7] 공대 책이라 실용적인 측면을 중시하기에 도파관, 안테나 등의 예시를 다룬다. Cheng의 또다른 저서로는 Fundamentals of Engineering Electromagnetics가 있는데, 이와 혼동하기 쉬우니 조심해야 한다. 특히 번역본은 제목이 각각 <전자기학>, <Cheng의 전자기학>으로 차이가 매우 불분명하다. 전자는 후자의 쉬운 버전이라 생각하면 된다.
2.5. William Hayt, John Buck. (2018). Engineering Electromagnetics Ninth Edition. Mc-Graw Hill Education.
ISBN-13: 978-1260084566. 원서 보기 번역본 보기
Cheng 못지 않게 유명한 공대 전자기학 책이다. 해외 공대에서는 Cheng보다는 주로 Hayt, 아니면 오히려 Griffiths를 쓰는 듯하다. 저자가 무려 1920년생으로, 1999년에 사망하였다. 기본적인 전자기학에 더하여 도파관, 전자기 방사, 평면파 반사 및 분산, 전송선로 등 광범위한 내용을 다룬다는 장점이 있고, 설명이 무난하다고는 하나 딱 봤을 때 아무래도 Griffiths나 Purcell/Morin보다는 물리적 의미를 대충 설명한다는 느낌이 든다. Divergent와 Curl의 개념을 벡터해석 부분을 한번에 설명하지 않고 뒤에서 설명한다. 연습문제는 대체적으로 쉬운 편이며 그 이유로는 증명 문제가 없고 거의 대부분이 단순히 계산기에 넣기만 하면 풀리는 문제라는 점이 크다. 첫 챕터에서 내적, 외적, 좌표계 같은 기본적인 수학을 가르치는 등 진입 장벽이 낮아 수학적, 물리학적 기초가 없는 사람들[8]이 보기에 적합하다. 직관적으로 알 수 있는 현상들을 수학을 이용하여 간단명료하게 정리했다는 장점이 있으나, 평면파 반사와 분산 파트에서 설명이 다소 모호하고, 정의가 매끄럽지 않다는 단점이 있다.[9]
2.6. 김세윤. (2020). 전자기학 제3판. 퍼스트북.
ISBN-13: 9791185475653.
책 보기
한국인 저자가 쓴 전자기학 책 중에 최고라고 평가받는다. 초판 서문에 집필 목적이 뚜렷히 드러나는데, 저자는 "이미 전자기학을 배웠던 분들도 무엇을 알고 무엇을 모르는지조차 구분이 안 될 정도로 매우 혼란스러워 해, 전자기학의 핵심을 학부 2학년들이 쉽게 이해할 수 있도록 설명"하고자 한다고 규명한다. 특이하게 첫 단원을 중학교 과학 시간에나 배울 법한, 간단해 보이지만 근본적인 내용들[10]에 할애했다. 또한 저자가 특이하고 창의적인 질문을 던진 후 이에 답변하는 식으로 진행되는 부분이 많아 독자가 궁금해할 만한 요소를 해소해 주고 개념을 다양한 관점에서 생각해 보도록 한다. 그래서 독학하기에 아주 적합하며 실제로 웬만한 대학 강의보다 낫다. 단점은 연습문제 해설이 없다는 것[11], 쉬운 설명을 위해 양자역학적/상대론적 내용을 아예 배제했다는 점 등이 있다. 또한, 비록 오탈자는 3판에서 거의 다 고친 것 같으나 저자의 문장력이 좋지 않아 깔끔하고 아름다운 문장을 기대하면 안 된다.
2.7. Fawwaz Ulaby, Umberto Ravaioli. (2014). Fundamentals of Applied Electromagnetics Seventh Edition. Pearson.
ISBN-13: 978-0133356816. 원서 보기 번역본 보기
전기전자공학과에서 사용되는 전자기학 교재. 다른 전자기학 교재들에 비해 이해하기 쉽고 자세하게 설명이 되어 있으며, 예제나 그림 설명 또한 매우 훌륭해서 전자기학을 처음 접하는 학생들로부터 호평을 받는 책이다.
2.8. Matthew Sadiku. (2018). Elements of Electromagnetics Seventh Edition. Oxford University Press.
ISBN-13: 978-0190698614. 원서 보기 번역본 보기
전기전자공학과에서 사용되는 전자기학 교재. 명료하고 직관적인 개념 설명, 쉬운 예제와 상세한 예제 풀이가 특징적인 책이다. 전기전자공학도에게 필요한 실용적인 토픽과
MATLAB 코딩을 이용한 예제도 다루고 있다.
2.9. John Reitz, et al. (2008). Foundations of Electromagnetic Theory Fourth Edition. Pearson/Addison-Wesley.
ISBN-13: 978-0321581747. 원서 보기 번역본 보기
Griffiths 책에 대한 대안으로 물리학과 학부에서 사용되는 전자기학 교재.[12] 대부분의 물리학과에서는 Griffiths 책을 애용하는 편이지만, 이 책을 교재로 사용하는 물리학과 학부도 꽤 존재한다. Griffiths 책에 비해서 수학적으로 좀 더 까다로운 편이며, 유도 과정 중 건너뛰는 부분이 있어서 학부생들이 이 책을 가지고 혼자 공부하기는 상당히 힘든 편이다. Griffiths 책에서는 다루지 않는 내용들도 다룬다.
2.10. Roald K. Wangsness (2007). Electromagnetic Fields, Second Edition Wiley.
원서 보기 번역서 보기주로 물리학과 학부에서 쓰는 전자기학 교재. 그리피스 교재와 비슷하게 첫 단원에는 벡터와 같은 수학적 기초를 다루는 것이 특징이며, 증명과정이 자세하게 나와 있는 것이 특징이다.
그 외에 이 교재와 비슷하게 학부 교재 치고는 방대한 분량과 난도 있는 연습문제가 특징이다.
2.11. David Jackson. (1998). Classical Electrodynamics Third Edition. Wiley.
ISBN-13: 978-0471309321. 원서 보기
물리학과 대학원 전자기학 대표 교재.[13] 말 그대로 미친 난도, 극악의 난도로 정말 유명한 책이다. 얼마나 악명 높은지는
교보문고 서평에서도 볼 수 있다. 본문부터 시작해서 연습문제까지 아주 높은 수학적 지식을 요구한다. 마치 고등학교 수학계의
이것처럼 딱히 대안이 몇 없어서[14] 거의 모든 대학원에서 교재로 사용 중이라 물리학과 대학원 진학 예정자들을 공포에 몰아 넣는 주 원인 중 하나이다. 해외에서도 굉장히 악명이 높은지
다운폴
패러디까지 등장했다. 이 도서의 악명만큼 명성도 높긴 한지 가끔 빡세게 굴리는 교수들은 학부에서도 이 교재를 쓰는 모양.
저자는 향년 91세의 나이로 2016년에 사망했다.[15]
저자는 향년 91세의 나이로 2016년에 사망했다.[15]
2.12. Andrew Zangwill. (2013). Modern Electrodynamics First Edition. Cambridge University Press.
ISBN-13: 978-0521896979 원서 보기
대학원 전자기학 과목에서 Jackson 말고 새로운 교재를 쓰고 싶어하는 교수들에게 인기 있는 교재. 출판된 지 얼마 안 된 신간이라 호불호가 매우 갈리며, 미국 대학원에서는 이 책을 꽤 사용하는 추세이다.[16] 아마존 링크 하단의 서평을 보면 MIT 교수[17], 칼텍 교수[18] 등이 호평을 했으며, 이들 서평에서 대놓고 Jackson을 까는 듯한 느낌을 준다.[19] 또한 저자도 서문에서 대놓고 Jackson을 까는데, "교과서가 논문과 다른 것은, 학생이 알아야 할 것들이 다 적혀 있어야지 저자가 알고 있는 것들이 다 적혀 있으면 안 된다는 점이다."라는 문장을 인용해서 맨 위에 적어놨다. 책은 최신답게 구성이 아주 깔끔하고 디자인도 좋다. 본인도 못 푸는 문제를 답지도 없이 투척한 Jackson과는 다르게[20] 본책과 모든 연습문제에 대한 친절한 답지를 인터넷에서 쉽게 찾을 수 있다는 것도 큰 장점이다. 또한 저자가 서문에서 한 말을 빌리자면 다양한 세부전공의 학생들이 모두 사용할 수 있게 일부러 엄청나게 광범위한 내용을 다루었고 이런 이유로 전공에 따라 필요 없는 단원은 아예 뛰어넘어도 된다고 한다. 이에 걸맞게 챕터가 24개에 달하며 총 장수는 정확히 1000페이지이다. 물론 이 책에 대한 부정적인 리뷰도 존재한다. 책 내용 중 오류가 일부 존재한다는 것. 개정판이 출간된다면 해당 오류들을 제대로 손봐야 할 것이라는 평이다.
2.13. Julian Schwinger, et al. (1998). Classical Electrodynamics First Edition. Avalon Publishing.
ISBN-13: 978-0738200569 원서 보기
양자 전기역학을 완성시킨 공로로
리처드 파인만,
도모나가 신이치로와 함께 노벨 물리학상을 수상한
줄리언 슈윙거의 책이다. 다루는 내용은 물리학과 대학원 전자기학이며, 줄리언 슈윙거가 생전에 사용하였던 강의 노트를 정리한 교재이다. 슈윙거 사후에 출판된 책이기 때문에 다른 저자들의 도움을 받아 출판될 수 있었다. 지나칠 정도로 수학적인 접근을 고집하였던 잭슨 책에 비해서 슈윙거의 책은 수학과 물리적 직관이 잘 어울려 설명되어 있다고 평가 받고 있다. 그렇지만 대학원 전자기학 교재 특성상 난도가 상당히 높고, 독학하기에도 무리가 있다.
2.14. Constantine Balanis. (2012). Advanced Engineering Electromagnetics Second Edition. Wiley.
ISBN-13: 978-0470589489. 원서 보기 3판 원서 보기
전기전자공학과 대학원용으로 많이 쓰는 교재로, 전자기학 문제를 풀기 위한 다양한 정리(theorem)를 배우고
레이더 반사 면적이나 도파관, 안테나에 대한 문제를 자세히 다룬다. 2024년도 초에 3판이 출판된다.
2.15. Edward J. Rothwell, Michael J. Cloud(2018). Electromagnetics Third Edition. CRC Press
원서 보기대학원 수준의 전자기학 교재
2.16. William R. Smythe. Static and Dynamic Electricity. CRC Press
과거 대학원용 전자기학 교재로 사용되었던 교재. 현재는 절판되어 구할 수 없다.물리학과 대학원에서 주로 쓰이긴 하지만, 간간히 전기전자공학과 대학원에서도 쓰였던 교재이며, 구성 보면 두 내용 다 서술되어 있는 교재이다.
연습문제가 매우 비범한데 Morin의 교재처럼 문제수가 매우 많고, 난이도가 전자기학 교재 중 끝판왕[21] 수준이라고 할 수 있다.
3. 기타 목록
데이비드 통의 케임브리지 대학교 학부 이론물리학 강의록 중에 전자기학 강의록이 있다. 또한 전공서적은 아니나 <일렉트릭 유니버스 (전기는 세상을 어떻게 바꾸었는가)>라는 책은 교양서적으로서 읽어볼 만하다.
[1]
다른 책들은 보통 단원 중간에 특정 수학적 내용이 필요할 때마다 그때그때 소개하는 편이다.
[2]
UC 버클리에서 70년대에 명문대생들을 대상으로 쓴 학부 물리학 교재로,
고전역학,
전자기학,
파동,
양자역학,
통계역학의 5권으로 나뉘어져 있다.
[3]
Morin의 고전역학 책을 참조 바람.
[4]
실제로 몇몇 교수는 연습문제에 들어있는 문제유형 그대로에 식만 바꿔서 시험에 출제한다.
[5]
미적분학의 대미를 장식하는 단원이기도 하다.
[6]
학부에서 쓰는 전자기학 교재 중 거의 유일하게 벡터의 스케일 인자(scaling factor, metric coefficient)를 언급한다. 이는 원통·구
좌표계에서의
그레이디언트, 발산, 회전, 라플라시안(그레이디언트의 발산) 공식을 유도하는 데 큰 도움이 된다.
[7]
metric coefficient를 이해하려면 '
미소길이 벡터'라는 개념을 알 필요가 있다. 미소길이 벡터는
미터(L) 차원을 가진 세 개의 성분으로 표현되는 벡터를 뜻한다. 그런데 원통·구좌표계에서 등장하는
미분형식인 dφ·dθ는 미소각변위이므로
무차원량이라 미터와 차원이 안 맞기 때문에 r 또는 rsinθ를 곱하여 미소호변위로 변환함으로써 차원을 미터로 맞춰줘야 한다. 이렇게 미터로 차원을 맞춰주기 위해 미분형식에 곱하는 값을 metric coefficient라고 부른다.
[8]
1학년 때 공부를 안 한 공대생이나 심화학습을 하고 싶은 고등학생 등
[9]
사실은 당연한게, Plane Wave의 Dispersion 개념은 학부수준에서 이해하기 굉장히 어려운 개념이기 때문이다. 반사의 경우는 10장의 Transmission Lines, 11장의 Plane Waves를 통해 배운 개념을 기준으로 설명하기 때문에 설명이 모호해 보일 수 있다.
[10]
예를 들어 전기장과 자기장의 근원은 무엇인가, 전자기파는 어떻게 퍼져 나가는가 등.
[11]
책 마지막 부분에 답만 모아놓은 부분이 있긴 하다.
[12]
물리학과 대학원에서 부교재로 사용되기도 한다.
[13]
미국에서 진행된 한 설문조사에 의하면 참여한 80개의 대학원 중 76개에서 이 교재를 사용한다고 답했다고 한다.
[14]
양자역학/통계역학(정확히 말하면 고체물리) 중심의 분야들은 이 정도로 극악스러운 난도의 전자기 공부가 필요한 랩이 많지 않지만, 입자/플라즈마 분야의 경우 이 책 외에는 쓸 만한 게 별로 없다. 특히 플라즈마 분야에서는 개정 3판보다도 절판된 2판을 선호하는 편이다. 왜냐하면 잭슨이 3판에서 플라즈마 물리와 관련된 챕터를 빼버렸기 때문이다.
[15]
같은 해 양자역학 주요 교재 저자들 중 한 명인 가시오로비츠도 사망하였다.
[16]
정확히는 Jackson을 주교재로, Zangwill을 부교재로 사용하는 경우가 많은 듯하다.
[17]
John D. Joannopoulos, "An outstanding achievement on so many levels, including scope, depth, insight, pedagogy, and historical background. It will become an instant classic."
[18]
Rob Phillips, "This book richly deserves the word 'modern' in its title. Zangwill develops an intuitive picture of electrodynamics that will be a great resource for all."
[19]
저자가 교육학적인 측면을 훨씬 고려해서 책을 썼다는 점과 앞으로 대학원 전자기학 계의 표준이 될 거라는 것 등등.
[20]
실제로 UC Berkeley에서 Jackson 본인으로부터 전자기학 강의를 직접 들었던 한 학생에 의하면 책에 trivial(자명)하다고 써져 있는 게 잘 이해가 안 가서 풀어달라고 했더니 자기도 못 풀어서 3판 개정할 때는 책에 있는 trivial이라는 단어를 다 지우겠다고 이야기한 적도 있다고 한다.
[21]
연습문제가 그 잭슨 전자기학보다 더 어렵다는 평이 많다.